SJG-2083CS Онлайн-измеритель концентрации кислот и щелочей

В чистой воде небольшая часть молекул теряет один атом водорода из структуры H2O в процессе, называемом диссоциацией. Таким образом, вода содержит небольшое количество ионов водорода, H+, и остаточных гидроксильных ионов, OH-.

Наблюдается равновесие между постоянным образованием и диссоциацией небольшого процента молекул воды.

Ионы водорода (OH-) в воде соединяются с другими молекулами воды, образуя ионы гидроксония, ионы H3O+, которые чаще и проще называют ионами водорода. Поскольку эти гидроксильные и ионы гидроксония находятся в равновесии, раствор не является ни кислым, ни щелочным.

Кислота — это вещество, которое отдает ионы водорода в раствор, тогда как основание или щелочь — это вещество, которое поглощает ионы водорода.

Не все вещества, содержащие водород, являются кислотами, поскольку водород должен находиться в легко высвобождаемом состоянии, в отличие от большинства органических соединений, которые очень прочно связывают водород с атомами углерода. Таким образом, pH помогает количественно оценить силу кислоты, показывая, сколько ионов водорода она высвобождает в раствор.

Соляная кислота — сильная кислота, потому что ионная связь между ионами водорода и хлора является полярной, легко растворяется в воде, образуя множество ионов водорода и делая раствор сильно кислым. Именно поэтому у неё очень низкий pH. Такой вид диссоциации в воде также очень выгоден с точки зрения энергетической выгоды, поэтому он происходит так легко.

Слабые кислоты — это соединения, которые отдают водород, но не очень легко, например, некоторые органические кислоты. Уксусная кислота, содержащаяся, например, в уксусе, содержит много водорода, но в карбоксильной группе, которая удерживает его в ковалентных или неполярных связях.

В результате из молекулы может покинуть только один из атомов водорода, и даже в этом случае его отдача не приносит существенной пользы с точки зрения стабильности.

Основание или щелочь принимают ионы водорода, и при добавлении в воду они поглощают ионы водорода, образующиеся при диссоциации воды, так что баланс смещается в сторону концентрации гидроксильных ионов, делая раствор щелочным или основным.

Примером распространенного основания является гидроксид натрия, или щелочь, используемая при производстве мыла. Когда кислота и щелочь присутствуют в точно равных молярных концентрациях, ионы водорода и гидроксила легко реагируют друг с другом, образуя соль и воду, в реакции, называемой нейтрализацией.